ज्वालामुखीय चट्टान से बने बायोफिल्टर पदार्थ की भौतिक और सूक्ष्म संरचना खुरदरी सतह और सूक्ष्म छिद्रों से युक्त होती है, जो इसकी सतह पर सूक्ष्मजीवों के विकास और प्रजनन के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है, जिससे बायोफिल्म का निर्माण होता है। ज्वालामुखीय चट्टान से बना यह फिल्टर पदार्थ न केवल नगरपालिका के अपशिष्ट जल का उपचार कर सकता है, बल्कि जैव रासायनिक कार्बनिक औद्योगिक अपशिष्ट जल, घरेलू जल निकासी, सूक्ष्म प्रदूषित स्रोत जल आदि का भी उपचार कर सकता है। यह जल आपूर्ति उपचार में क्वार्ट्ज रेत, सक्रिय कार्बन और एन्थ्रासाइट के स्थान पर फिल्टर माध्यम के रूप में भी कार्य कर सकता है। साथ ही, यह सीवेज उपचार संयंत्र की द्वितीयक उपचार प्रक्रिया के बाद बचे हुए अपशिष्ट जल का उन्नत उपचार भी कर सकता है, और उपचारित जल पुन: उपयोग योग्य मानक तक पहुंच जाता है। इसका उपयोग पुनर्चक्रित जल के पुन: उपयोग के लिए किया जा सकता है।

ज्वालामुखीय चट्टान से बने बायोफिल्टर सामग्री की रासायनिक सूक्ष्म संरचना निम्न प्रकार की है।

1. सूक्ष्मजीव रासायनिक स्थिरता: ज्वालामुखी चट्टान बायोफिल्टर सामग्री संक्षारण-प्रतिरोधी, निष्क्रिय है और पर्यावरण में बायोफिल्म की जैव रासायनिक प्रतिक्रिया में भाग नहीं लेती है।

2. सतही विद्युत और जल-आकर्षण: ज्वालामुखीय चट्टान बायोफिल्टर की सतह पर धनात्मक आवेश होता है, जो सूक्ष्मजीवों के विकास के लिए अनुकूल है। इसमें प्रबल जल-आकर्षण, बड़ी मात्रा में संलग्न बायोफिल्म और तीव्र गति होती है।

3. बायोफिल्म के वाहक के रूप में, ज्वालामुखीय चट्टान बायोफिल्टर का स्थिर सूक्ष्मजीवों पर कोई हानिकारक और अवरोधक प्रभाव नहीं होता है, और यह सिद्ध हो चुका है कि यह सूक्ष्मजीवों की गतिविधि को प्रभावित नहीं करता है।

ज्वालामुखीय चट्टान बायोफिल्टर का हाइड्रोलिक प्रदर्शन निम्न प्रकार का है।

1. सरंध्रता: अंदर और बाहर की औसत सरंध्रता लगभग 40% है, और जल प्रतिरोध कम है। साथ ही, समान प्रकार के फ़िल्टर मीडिया की तुलना में, आवश्यक फ़िल्टर मीडिया की मात्रा कम है, जिससे अपेक्षित फ़िल्टरिंग लक्ष्य भी प्राप्त किया जा सकता है।

2. विशिष्ट सतही क्षेत्रफल: बड़ा विशिष्ट सतही क्षेत्रफल, उच्च सरंध्रता और अक्रियता, जो सूक्ष्मजीवों के संपर्क और विकास के लिए अनुकूल है, अधिक सूक्ष्मजीवी जैवमास को बनाए रखता है, और सूक्ष्मजीवी चयापचय की प्रक्रिया में उत्पन्न ऑक्सीजन, पोषक तत्वों और अपशिष्ट पदार्थों की द्रव्यमान स्थानांतरण प्रक्रिया को सुगम बनाता है।

3. फ़िल्टर सामग्री का आकार और जल प्रवाह पैटर्न: क्योंकि ज्वालामुखी चट्टान जैविक फ़िल्टर सामग्री नुकीली नहीं होती है, और अधिकांश छिद्रों का व्यास सेरामाइट से बड़ा होता है, इसलिए इसमें जल प्रवाह के लिए कम प्रतिरोध होता है और ऊर्जा की खपत कम होती है।